解答つき熱機関と冷凍機ワークシート

冷蔵庫が冷蔵室から 9 kW の割合で熱を取り除き、その圧縮機は 2.5 kW の動力を使う。 キッチンへ放出する熱量 Q̇_H を求めよ。

発電所が熱効率 40% で正味出力 400 MW を発生する。 冷却水へ放出される熱量 Q̇_L を求めよ。

可逆（カルノー）熱機関が 1 サイクルあたり 650 °C の熱源から 4000 kJ の熱を受け取り、1314 kJ を放出する。低温熱源の温度 T_L を °C で求めよ。

熱機関が 250 °C の高温熱源と 10 °C の低温熱源の間で働く。 可能な最大の熱効率 η_max を求めよ。

2 つのカルノー機関が直列に働く。機関 A は 550 °C の熱源から熱を受け取り、温度 T_m の中間熱源へ熱を放出する。機関 B はその熱をすべて受け取り、40 °C の熱源へ熱を放出する。 両方の機関の仕事は等しい。T_m を °C で求めよ。

ヒートポンプが、外気 0 °C のときに家を 21 °C に保ち、家に 9 kW の熱を供給する。 必要な最小入力動力 Ẇ_min を求めよ。